【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電子測量，特別是涉及一種高性能電壓檢測裝置的實現方法。
技術介紹
1、目前電力電子裝置如工業電機伺服驅動器中的母線電壓和三相電壓的檢測一般通過電阻降壓直接檢測，不能實現強弱電的電氣絕緣隔離，給系統安全運行帶來隱患，主要原因是現有隔離型電壓傳感器在響應速度、精度和適應性等方面存在問題。具體從現有主要三類隔離型電壓傳感器分析而言：一是電壓互感器，其具有較高的響應特性，但無法測量直流電壓，且不同頻率的檢測范圍變化大，適應性差；二是基于隔離型運算放大器的實現，這類傳感器可測量交直流的電壓，測量精度較高，缺點是響應速度低；三是霍爾電壓傳感器，通過采集串接在閉環式電流傳感器次級繞組中的電阻電壓，來實現對施加在初級繞組的電壓的測量。霍爾電壓傳感器同樣可測量交直流電壓，但測量精度和響應速度有待提高，難以滿足高頻電力電子裝置的實時電壓檢測需求。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種高性能電壓檢測裝置的實現方法，能夠在保持較高測量精度的同時，提高霍爾電壓傳感器的高頻響應能力。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種高性能電壓檢測裝置的實現方法，其結構包括霍爾電壓傳感器，所述霍爾電壓傳感器包括磁芯，所述磁芯上繞設有初級線圈和反饋線圈，所述磁芯設有空氣縫隙，所述空氣縫隙內放置有霍爾元件，所述霍爾元件的輸出端與所述反饋線圈的一端耦接，用來感應待測電壓使所述初級線圈產生的磁通，并通過所述反饋線圈的另一端輸出生成的補償電壓，所述補償電壓激發所述
3、進一步的，所述分壓模塊包括限流電阻，所述限流電阻的第一端與所述初級線圈的一端連接，初始待測電壓的兩端分別接入所述限流電阻的第二端和所述初級線圈的另一端，分壓后生成所述待測電壓。
4、進一步的，所述分壓模塊還包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和電壓跟隨器，所述第一分壓電阻的第二端分別與所述第二分壓電阻的第一端、所述電壓跟隨器的輸入端連接，所述電壓跟隨器的輸出端與所述限流電阻的第二端連接，初始待測電壓的兩端分別接入所述第一分壓電阻的第一端和所述第二分壓電阻的第二端。
5、進一步的，其結構還包括放大電路，所述霍爾元件的輸出端通過所述放大電路與所述反饋線圈的一端耦接。
6、進一步的，所述放大電路包括依次連接的第一放大器和功率放大器。
7、進一步的，所述第一放大器為運算放大器，其輸入端分別接入所述霍爾元件的輸出端，其輸出端接入所述功率放大器的輸入端。
8、進一步的，其結構還包括讀出模塊，所述讀出模塊包括反饋輸出感性阻抗，所述反饋輸出感性阻抗的一端接入所述補償電壓，另一端接地，用來將所述補償電壓轉化為檢測電壓。
9、進一步的，所述讀出模塊還包括并聯在所述反饋輸出感性阻抗兩端的第二放大器，所述第二放大器用來調整所述檢測電壓，使調整后的所述檢測電壓與所述初始待測電壓滿足設定的線性關系。
10、進一步的，所述第二放大器為運算放大器，其輸入端分別接入所述反饋輸出感性阻抗的兩端。
11、有益效果
12、由于采用了上述的技術方案，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本專利技術通過在被測電壓回路中引入分壓電路，使實際通過霍爾線圈的電壓降低為原始被測電壓的一小部分，進而可以通過減小初級繞組和反饋線圈的匝數來降低初級繞組和反饋繞組的電感，不僅有利于縮短反饋電路響應的時間，提高整個傳感器的高頻響應能力，而且有利于傳感器功耗的降低；引入的分壓電路還有助于實現霍爾芯片感測范圍的降額設計，提高霍爾芯片本身實際響應速度，二者共同作用能夠大幅度地提高霍爾電壓傳感器的響應特性；進一步的，次級繞組中串接反饋輸出感性阻抗，使該反饋輸出感性阻抗與電壓傳感器的輸入感性阻抗之比為定常數，提高了檢測精度同時電路簡單容易實施；通過調整反饋回路中放大器的放大倍數，能夠保證最終測量電壓與原被測電壓之間的線性關系，無需改變傳統霍爾電壓傳感器的硬件結構，通過軟件算法和電路調整就可以實現，成本低且便于實施，適用于測量高頻電壓的各種場合，有助于提高電力電子系統的高頻高精度測控能力。
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1.一種高性能電壓檢測裝置的實現方法，其特征在于，其結構包括霍爾電壓傳感器，所述霍爾電壓傳感器包括磁芯，所述磁芯上繞設有初級線圈和反饋線圈，所述磁芯設有空氣縫隙，所述空氣縫隙內放置有霍爾元件，所述霍爾元件的輸出端與所述反饋線圈的一端耦接，用來感應待測電壓使所述初級線圈產生的磁通，并通過所述反饋線圈的另一端輸出生成的補償電壓，所述補償電壓激發所述反饋線圈產生反向磁通以抵消所述待測電壓產生的磁通；所述初級線圈連接有分壓模塊，所述分壓模塊與所述初級線圈的輸入感性阻抗形成分壓電路，用來使施加在所述初級線圈兩端的所述待測電壓變小。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分壓模塊包括限流電阻，所述限流電阻的第一端與所述初級線圈的一端連接，初始待測電壓的兩端分別接入所述限流電阻的第二端和所述初級線圈的另一端，分壓后生成所述待測電壓。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分壓模塊還包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和電壓跟隨器，所述第一分壓電阻的第二端分別與所述第二分壓電阻的第一端、所述電壓跟隨器的輸入端連接，所述電壓跟隨器的輸出端與所述限流電阻的第二端連接
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，其結構還包括放大電路，所述霍爾元件的輸出端通過所述放大電路與所述反饋線圈的一端耦接。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述放大電路包括依次連接的第一放大器和功率放大器。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一放大器為運算放大器，其輸入端分別接入所述霍爾元件的輸出端，其輸出端接入所述功率放大器的輸入端。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，其結構還包括讀出模塊，所述讀出模塊包括反饋輸出感性阻抗，所述反饋輸出感性阻抗的一端接入所述補償電壓，另一端接地，用來將所述補償電壓轉化為檢測電壓。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述讀出模塊還包括并聯在所述反饋輸出感性阻抗兩端的第二放大器，所述第二放大器用來調整所述檢測電壓，使調整后的所述檢測電壓與所述初始待測電壓滿足設定的線性關系。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二放大器為運算放大器，其輸入端分別接入所述反饋輸出感性阻抗的兩端。
...【技術特征摘要】
1.一種高性能電壓檢測裝置的實現方法，其特征在于，其結構包括霍爾電壓傳感器，所述霍爾電壓傳感器包括磁芯，所述磁芯上繞設有初級線圈和反饋線圈，所述磁芯設有空氣縫隙，所述空氣縫隙內放置有霍爾元件，所述霍爾元件的輸出端與所述反饋線圈的一端耦接，用來感應待測電壓使所述初級線圈產生的磁通，并通過所述反饋線圈的另一端輸出生成的補償電壓，所述補償電壓激發所述反饋線圈產生反向磁通以抵消所述待測電壓產生的磁通；所述初級線圈連接有分壓模塊，所述分壓模塊與所述初級線圈的輸入感性阻抗形成分壓電路，用來使施加在所述初級線圈兩端的所述待測電壓變小。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分壓模塊包括限流電阻，所述限流電阻的第一端與所述初級線圈的一端連接，初始待測電壓的兩端分別接入所述限流電阻的第二端和所述初級線圈的另一端，分壓后生成所述待測電壓。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分壓模塊還包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和電壓跟隨器，所述第一分壓電阻的第二端分別與所述第二分壓電阻的第一端、所述電壓跟隨器的輸入端連接，所述電壓跟隨器的輸出端與所述限流電阻的第二端連接，初始待測電壓的兩...
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